Центр Плазменной Резки

Производство оборудования термической резки

Получить консультацию:

Когда применима технология 

Технология плазменной резки применима для раскроя листового металла толщиной от 0,5мм до 160мм, а так же раскроя труб, как круглого сечения так и профильных.

Целесообразность применения технологии определяется толщиной металла, объемами производства и ограничениями по ширине реза.

Себестоимость и структура затрат плазменной резки

В качестве примера рассмотрим рез на станке плазменной резки с ЧПУ Фест 1500*3000 с источником Hypertherm Powermax105.

Исходные данные:
Толщина металла: 10мм
Скорость резки: 2260 мм/мин
Стоимость электроэнергии: 5 р/кВт
Зарплата оператора: 35 000 р./ мес
Раб. день = 1 смена = 8ч
22 р.дн. в месяце

Себестоимость метра реза составляет 7,6 рубля

100%

В том числе электроэнергия 2,1 рубля

27%

В том числе З/П оператора 2,9 рубля

39%

В том числе расходные материалы 2,1 рубля

28%

В том числе амортизация станка 0,4 рубля

6%

Вы можете получить расчет плазменного раскроя детали с вашими условиями (толщина металла, источник плазмы, станок, З/П оператора)

Производительность

Время производства и другие параметры раскроя некоторых деталей
 на плазменном станке с ЧПУ Гефест нашего производства с источником Hypertherm MAXPRO200

Деталь 1

Размер: 508,00 × 508,00 mm
Материал: низкоуглеродистая сталь 12,00 mm
Время производства: 0:01:20
Базовая скорость раскроя: 2794 mm/min
Количество деталей на листе 1,5х6м: 44 шт.
Время раскроя листа: 1:00:08

Деталь 2

Размер: 254,00 × 127,00 mm
Материал: низкоуглеродистая сталь 4,00 mm
Время производства: 0:00:34
Базовая скорость раскроя: 4630 mm/min
Количество деталей на листе 1,5х6м: 315 шт.
Время раскроя листа (исп. модуль производительности "рез по общей линии"): 2:40:10

Деталь 3

Размер: 254,00 × 190,50 mm
Материал: низкоуглеродистая сталь 20,00 mm
Время производства: 0:00:57
Базовая скорость раскроя: 1415 mm/min
Количество деталей на листе 1,5х6м: 276 шт.
Время раскроя листа (исп. модуль производительности "рез по общей линии"): 3:47:05

Мы можем смоделировать раскрой непосредственно вашей детали

В сравнении с альтернативными технологиями 

Кислородная резка - "топор"

Качество резки

Хорошая точность выполнения скоса 

Большая зона термического влияния 

Количество окалины требует обработки 

Не эффективна для нержавеющей стали или алюминия

Плазменная резка
 - "нож"

Качество резки

Превосходная точность скоса

Небольшой размер зоны термического влияния

Резка практически без образования окалины

Хорошее качество резки деталей с мелкими геометрическими элементами или сложным профилем

Гладкая кромка реза

Отверстия под болты с отношением диаметра к толщине 1:1

Лазерная резка - "скальпель"

Качество резки

Превосходная точность скоса

Небольшой размер зоны термического влияния

Резка практически без образования окалины

Отличное качество резки деталей с мелкими геометрическими элементами или сложным профилем: самый узкий разрез

и отверстия с соотношением диаметра к толщине 1:2–1:4**

Более шероховатая поверхность при резке материалов большей толщины (> 10–12 мм)

Производительность

Низкие скорости резки

Время предварительного нагрева увеличивает время прожига

Производительность

Очень высокие скорости резки материалов толщиной вплоть до 50 мм

Очень короткое время прожига

Быстроразъемные резаки обеспечивают максимальную производительность

Производительность

Очень высокие скорости резки тонколистовых материалов (< 12–15 мм)

Более длительное время прожига для материалов большей толщины

Возможность резки без контроля со стороны оператора позволяет выполнять резку в ночное время

Эксплуатационные затраты

Низкая производительность и необходимость во вторичной обработке повышают затраты на единицу продукции, делая их выше, чем у плазменной резки.

Эксплуатационные затраты

Длительный срок службы Расходные детали, высокая производительность и отличное качество резки снижают затраты на единицу продукции, делая их ниже, чем при применении других технологий.

Эксплуатационные затраты

Более высокие капитальные затраты

Более низкие эксплуатационные затраты при резке материалов толщиной < 10–12 мм

Качество реза

ISO 9013

... в большей степени зависит от источника плазмы и применяемых технологических решений

Сегодня новейшие решения в области плазменной резки сделали сопоставимым качество реза с технологией лазерной резки металла. Рассматривая их в рамках стандарта качества термической резки ISO9013, мы наблюдаем пересечение результатов применения этих технологий в диапазоне №2 из таблицы ниже. При этом плазмой раскраиваются металлы большей толщины при относительно меньшей стоимости оборудования.

Последние достижения в прецизионной плазменной резке X-Definition™ от компании Hypertherm расширило границы производственных возможностей.

Системы плазменной резки HyPerformance®, к которым относятся HPR130XD, HPR400XD, HPR800XD работают в диапазоне 3-4 (см. таблицу ниже).

При этом необходимо понимать, что при испытаниях производится до 1600 прожигов и по мере износа расходных материалов производятся замеры образцов реза. Диаграмма изменения качества реза по мере износа расходных материалов выглядит как показано на рисунке справа.

Принадлежность к диапазону из таблицы ниже определяется по наихудшим результатам.

Системы кислородно-плазменной и воздушно-плазменной резки с технологией LongLife®: MAXPRO200 работают в диапазонах 4-5 (см. таблицу ниже)

Рез плазмой, аппарат Hypertherm MAXPRO200, конструкционная сталь 10мм

Системы воздушно-плазменной резки:
Powermax® работают в диапазоне №5 (см. таблицу ниже). Управляя настройками можно добиться наилучшего качества при отсутствии окалины. На фото обратная сторона детали без зачистки окалины.

MS 4mm Powermax65

Сталь 4мм, источник Powermax65, скорость 4250мм/мин

ISO9013:2002(E) Specs

Толщина металла, мм

Диапазон 1

отклонение

угол

Диапазон 2

отклонение

угол

Диапазон 3

отклонение

угол

Диапазон 4

отклонение

угол

Диапазон 5

отклонение

угол

1,5

0,0545

2,6

0,1605

7,62

0,4150

19,08

0,8300

34,67

1,2525

46,23

3

0,0590

1,41

0,1710

4,08

0,43,00

10,16

0,8600

19,71

1,3050

28,54

6

0,0680

0,72

0,1920

2,04

0,4600

4,87

0,9200

9,67

1,4100

14,63

8

0,0740

0,62

0,2060

1,74

0,4800

4,04

0,9600

8,04

1,48,00

12,28

10

0,0800

0,52

0,2200

1,43

0,5000

3,25

1,000

6,48

1,5500

9,99

12

0,0860

0,49

0,2340

1,34

0,5200

2,98

1,0400

5,94

1,6200

9,2

15

0,0950

0,42

0,2550

1,12

0,5500

2,42

1,1000

4,84

1,7250

7,56

18

0,1040

0,37

0,2760

0,99

0,5800

2,08

1,1600

4,15

1,8300

6,52

25

0,1250

0,33

0,3250

0,85

0,6500

1,69

1,3000

3,38

2,0750

5,39

30

0,1400

0,30

0,3600

0,76

0,7000

1,49

1,4000

2,97

2,2500

4,76

40

0,1700

0,26

0,4300

0,67

0,8000

1,24

1,6000

2,48

2,6000

4,02

50

0,2000

0,25

0,5000

0,62

0,9000

1,12

1,8000

2,24

2,9500

3,67

Отклонение от перпендикуляра к плоскости в миллиметрах. Угол косины в градусах. Для сравнения: оптоволоконный лазер режет металл в диапазоне №2

Мы можем изготовить для вас образец, по вашим чертежам, для оценки качества реза и принятия решения - подходит ли для ваших задач технология плазменной резки.

Способы повысить качество реза плазмой

Как улучшить качество плазменной резки? Вот несколько рекомендаций:

Выберете раздел ниже:

Определение оптимальной скорости по срезу

Чистый сухой воздух / газ

Состояние расходных материалов

Выбор оптимального режима реза

Выбор направления реза

Высота резака над листом

Отверстия под болтовые соединения

Окалина

Определение оптимальной скорости по срезу

Метод :
Выполните несколько резов на различных скоростях и выберите ту, при которой образуется меньше всего окалины. Линии задержки (небольшие гребни на поверхности резки) — индикатор скорости резки. При оптимальной скорости образуются вертикальные линии задержки, которые перпендикулярны плоскости листа. На высоких скоростях резки образуются наклонные S-образные линии задержки, которые расположены параллельно листу вдоль нижней кромки ("дуга не успевает за резаком"). При низкой скорости - дуга "бежит вперед". Изучив линии задержки, оператор может определить, как изменить скорость (увеличить или уменьшить), чтобы найти окно без образования окалины.

Качество реза = чистый сухой воздух / газ!

Используйте влагомаслоотделитель и осушитель, установив их между компрессором  и источником. По возможности расположите данное оборудование как можно ближе к источнику. Так как качество реализуемых газов оставляет желать лучшего, рекомендуется использовать фильтры и при резке кислородом в качестве плазмаобразующего газа.

Кроме того, данная рекомендация поможет увеличить срок службы расходных материалов - сопел и электродов.

Следите за состоянием расходных материалов: сопло, электрод, завихритель 

Используйте оригинальную расходку - это стабильность качества реза.
Сопло: по мере износа отверстие сопла увеличивается и зачастую теряет округлую форму. При этом неравномерно увеличивается ширина реза, на срезе в определенных направлениях появляются волнообразные борозды, увеличивается косина.
Электрод: по мере износа выгорает гафниевая вставка при этом увеличивается длина дуги. Увеличивается косина. Необходима корректировка расстояния между резаком и листом металла.
Завихритель: проверяйте на на наличие трещин и чистоту отверстий в нем. При наличии повреждений необходимо заменить.

Используйте электроды CopperPlus и SilverPlus при увеличенной стоимости в пределах 20% повышают срок службы минимум в 2 раза

Оптимальное качество реза - это компромисс между качеством и производительностью

В технологических картах выбирайте те режимы (ампераж), где требуемая толщина стоит ближе к середине диапазона (не в пограничных режимах). Качество реза можно повысить выбрав режим с меньшим амперажем и соплом с отверстием меньшего диаметра. Скорость при этом будет ниже.

Где это возможно (если позволяет источник) используйте кислород в качестве плазмообразующего газа. Тем самым увеличите скорость реза, качество кромки - глянцевая кромка за счет более высокой температуры дуги, снизите вплоть до 0 образование окалины. Современное решение - использование кислородных криобаков.

Нужная деталь всегда справа по ходу реза!

За счет одностороннего завихрения, обжимающего плазменную дугу, потока газа, правая кромка реза всегда более перпендикулярна к плоскости чем левая. Косина левой и правой кромки может отличаться в 3 раза. 
Другими словами если вам нужно вырезать круг направление движения должно быть по часовой стрелке, если отверстие  - против часовой.
Большинство программ для подготовки раскроя в автомате назначают правильное направление, однако в некоторых случаях на это нужно обратить внимание.

Автоматическая регулировка высоты резака над листом - это минимальная косина и сохранность резака

Помимо скорости и ампеража реза на косину влияет и высота резака над листом. Дуга имеет условно форму элипса, если высота резака над листом большая наблюдается v образная косина, если слишком маленькая то будет А образная косина. Подбор оптимального расстояния от резака до листа позволяет минимизировать косину при плазменной резке.

При термическом выгибании заготовки автоматический контроль высоты резака над листом по напряжению дуги - сохранит ваш резак. Так же рекомендуем использовать станки с механизмом защиты резака от столкновений. Все наши модели станков оборудованы данными системами. 

Соотношение диаметра отверстия к толщине металла

Плазменная резка позволяет получать качественные отверстия при определенных минимальных соотношениях диаметра к толщине металла. Для различных систем оно свое:
Системы воздушно-плазменной резки (линейка Powermax): минимальное соотношение для качественных отверстий  2,5:1. Т.е. при толщине листа 10мм минимальный диаметр качественных отверстий 25мм.
Системы кислородно-плазменной резки (MAXPRO200) качественные отверстия при соотношении 1,5:1
Прецизионные системы плазменной резки (HPRXD и XPR) - соотношение 1:1. Доступна технология TrueHole для получения качественных отверстий под болты с соотношением 1:1 в автоматическом режиме.

Рекомендации по улучшению отверстий: расходники для минимально возможного значения мощности, длинный вход с центра отверстия по спирали, короткий выход с малым перебегом по траектории окружности, снижение скорости до уровня 60% при вырезании отверстий, качественная система регулировки высоты резака с возможностью блокировки.

Оптимальную скорость можно определить по рисунку среза.

Условно окалину делят на:
Окалину низкой скорости - образовываться в виде больших пузырчатых отложений вдоль нижней кромки листа, легко счищается.
Окалину высокой скорости - небольших затвердевших полосок вдоль недорезанного металла, плохо счищается
Верхнее забрызгивание - тонкие брызги вдоль реза в верней части листа, легко удаляется.
Образование окалины зависит от скорости реза, расстояния между резаком и листом, силы тока, состояние расходных деталей и характеристики самого металла.

Методы устранения:
Окалина низкой скорости - пошаговое увеличение скорости с шагом 125мм/мин, подъем резака с шагом 1,6мм, снижение силы тока с шагом 10А.
Окалина высокой скорости - проверить износ сопла, снизить скорость с шагом 125мм/мин, опустить резак с шагом 1,6мм, повысить силу тока.
Верхнее забрызгивание - проверить износ сопла, снизить скорость с шагом 125мм/мин, опустить резак с шагом 1,6мм

Использовать кислород в качестве плазмообразующего газа если позволяет источник.
Окалина зависит от технологии производства листа металла. При резке холоднокатаной стали образуется меньше окалины, чем при резке горячекатаной.

Способы резки редких металлов

Как резать редкие металлы плазмой? Ниже приведены рекомендации по плазменной резке редких металлов


Металл
Настройки 
резки как для:
Газ плазмы
Защитный газ
Примечание
Марганец
Алюминий
Воздух
Воздух
Уменьшаем скорость.
Титан
Нержавейка
Азот (лучше) /
 Воздух / кислород
Воздух
Увеличиваем скорость, режем под водой из-за большого зелёного пламени. Прикройте горелку для защиты от перегрева. Режьте в хорошо вентилируемом помещении
Хром
Нержавейка
Воздух
Воздух
Скорость такая же
Магний
Нержавейка
Воздух
Воздух
Увеличиваем скорость, режем над водой

Оцинкованный

 металл
Низкоуглеродистая сталь
Воздух или Кислород
Воздух
Одинаковая скорость, много дыма
Никель
Нержавейка
Воздух или H35*
Воздух
Одинаковая скорость
Бронза
Низкоуглеродистая сталь
Кислород / Азот
Воздух
Уменьшаем скорость
Латунь
Нержавейка
Воздух
Воздух
Латунь это смесь меди и цинка. Уменьшаем скорость, начиная с 10%.  Края будут неровные, черные и много шлака.
Чугун
Низкоуглеродистая сталь
Кислород / Азот
Воздух
50% от скорости резки и допустимой нагрузки
Медь
Низкоуглеродистая сталь
Кислород / Азот
Воздух
50% от скорости резки

*- H35 = 35 % H, 65 % Ar

Остались вопросы?

Звоните по телефону +7 (967) 795-13-06, нам есть что обсудить...
 или напишите нам:

Промышленное оборудование раскроя металла

Чебоксары, пр. Тракторостроителей, 8
ООО "Центр Плазменной Резки"
ИНН 2130114193 КПП 213001001

cpc999@mail.ru